第二章 坯料配方-1

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1、陶瓷工艺学第二章坯料配方主讲人：于岩吴任平要目第一节坯料组成表示法第二节配方依据第三节配方计算第四节坯料类型第一节坯料组成表示法2.1.1配料比表示法2.1.2矿物组成（示性组成）表示法2.1.3化学组成表示法2.1.4实验公式(赛格式)表示法2.1.5分子式表示法第一节坯料组成表示法2.1.1配料比表示法方法：属最常见方法，直接列出每种原料的百分比。例：某刚玉瓷配方：工业氧化铝：95.0％苏州高岭土：2.0％海城滑石：3.0％优点：具体反映原料的名称和数量，便于直接进行生产和试验。缺点：各工厂所用及各地所产原料成分和性质不相同；或

2、即使是同种原料，只要成分不同，配料比例也须作相应变更；无法进行相互比较和直接引用。第一节坯料组成表示法2.1.2矿物组成（示性组成）表示法方法：把天然原料中所含的同类矿物含量合并在一起用粘土、石英、长石三种矿物的重量百分比表示坯体的组成。依据：同类型的矿物在坏料中所起的主要作用基本上是相同的。优点：用此法进行配料计算时比较方便。缺点：矿物种类很多，性质有所差异。它们在坯料中的作用也有差别。因此用此方法只能粗略的反映一些情况。第一节坯料组成表示法2.1.3化学组成表示法方法：根据化学全分析的结果，用各种氧化物及灼烧减量的重量百分比反映

3、坯和釉料的成分。例某日用瓷坯（%）：SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OIL66.8821.630.470.610.372.941.605.47优点：利用这些数据可以初步判断坯，釉的一些基本性质；用原料的化学组成可以计算出符合既定组成的配方。缺点：原料和产品中这些氧化物不是单独和孤立存在的，它们之间的关系和反应情况比较复杂。因此此方法有局限性。第一节坯料组成表示法2.1.4实验公式(赛格式)表示法方法：以各种氧化物的摩尔数的比例来表示。先根据坯和釉的化学组成计算出各氧化物的分子式；再按照碱性氧化物、中性氧化物和酸性

4、氧化物的顺序列出它们的分子数。这种表示法称为坯式或釉式。例如：ａＲ２Ｏ·ｃＲ２Ｏ３·ｄＲＯ2ｂＲＯ式中ａｂｃｄ表示各氧化物的摩尔数，用来表示各氧化物间的相互比例。坯料的实验式中取中性氧化物的摩尔数为之和c为１。釉料的实验式中取碱性氧化物的摩尔数为之和a+b为１。第一节坯料组成表示法2.1.5分子式表示法方法：分子式表示其组成。电子工业用的陶瓷常用。如最简单锆－钛－铅固溶体的分子式：Pb(ZrXTi1-x)O3表示——PbTiO3中的Ti有x％被Zr取代陶瓷中常掺和一些改性物质。它们的数量用重量百分数或分子百分数表示。如：Pb0.92

5、0Mg0.040Sr0.025Ba0.015·（Zr0.53Ti0.47）O3+0.5wt％CeO2+0.225wt%MnO2表示——Pb（Zr0.53Ti0.47）O3中的Pb有4％分子被Mg取代，2.5％分子被Sr取代，1.5％被Ba取代；PbTiO3中的Ti有53％分子被Zr取代。CeO和MnO2为外加改性物质。第二节配方依据2.2.1主要氧化物在坯料中的作用2.2.2配方调试2.2.3确定配方的步骤第二节配方依据2.2.1主要氧化物在坯料中的作用SiO2：主要由石英引入，也可由粘土，长石引入。是成瓷的主要成分。部分SiO2与

6、Al2O3在高温下生成莫来石；部分SiO2以残余石英形式存在，这是构成瓷体的骨架，提供瓷体的机械强度。部分SiO2与碱性氧化物在高温下形成玻璃体，使坯体呈半透明性。注意：SiO2含量高，热稳定性差，易于炸裂。工艺过程不易控制。第二节配方依据2.2.1主要氧化物在坯料中的作用Al2O3：主要由粘土，长石引入，成瓷的主要成分。部分于莫来石中，部分于碱性氧化物形成玻璃体。相对提高Al2O3含量，可提高白度，热稳定性，化学稳定性，和机械强度。工艺过程：Al2O3含量高，烧成温度高；Al2O3含量低，烧成时易变形。第二节配方依据2.2.1主要

7、氧化物在坯料中的作用K2O、Na2O：主要由长石（瓷土）引入。与Al2O3SiO2形成玻璃相。助熔作用，K2O、Na2O含量过高（>５％），急剧降低烧成温度，热稳定性大大降低，一般控制含量在５％以下。可提高白度。第二节配方依据2.2.1主要氧化物在坯料中的作用瓷坯中各氧化物间关系：n（Al2O3）/m（SiO2）=1：5坯料中的Al2O3不低于2mol第二节配方依据2.2.2配方调试原则：配方是在示性矿物组成的基础上，考虑到实际原料及生产工艺因素而定的。基础：配方调试的理论基础：K2O—Al2O3—SiO2系统三元相图(P85)。E

8、MBSiO2K2OAl2O3E：三元系统的最低共熔点B：石榴石的组成点M：莫来石的组成点长石质瓷的组成范围在直线ME的两侧。此区域的物相为莫来石，玻璃相，残余石英，方石英。三元系统最低共熔点E的温度为980℃（上下20℃）范围波动。瓷